锡矿山热液方解石的REE分配模式及其制约因素.pdfVIP

膂 地 质 论 评 GEOLOGICALREVIEW VJaOn1．．5O2N0o0．41 锡矿 山热液方解石的REE分配模式及其制约因素 彭建堂 胡瑞忠 漆 亮 赵军红 符亚洲 中国科学院地球化学研究所 ，贵 阳，550002 内容提要 锡矿 山锑矿床 中成矿期热液成因方解石的REE分配模式表现出明显的MREE、HREE富集， LREE亏损特征 }且早 、晚两期方解石 的REE分配模式有所不 同，晚期方解石 REE分配 曲线相对平缓 ，REE系列 元素之间的分馏不如早期方解石 明显。初步研究表 明，早期方解石存在强烈的REE分馏作用，暗示成矿早期可能 有类似独居石的矿物生成；方解石 中REE分配行为与角闪石 中的REE分配行为非常类似 ，晶体化学 因素对其 REE分配模式起着重要的制约作用，REE在方解石 中的这种分配行为与溶液体系中REE络合物的稳定性无关； 方解石 中REE最佳替代位置 的离子半径大约为0．091±0．001nm，明显小于理想的Ca ；这种最佳置换位置并非 由Ca 自身，而是 由方解石晶体结构决定的。 关键词 热液成 因方解石 稀土元素 元素分配的制约因素 锡矿 山 由于稀土元素 (REE)在地质作用过程 中，往往 层为下石炭统和中、上泥盆统 ，岩性主要 以碳酸盐岩 是作为一个整体进行运移 ，且其地球化学行为具有 为主，夹少量粉砂岩及泥质岩。矿体主要赋存于泥盆 一 定的可预见性 ，故 REE在地质学上的应用非常广 系的佘 田桥组 (D。s)中，其次为棋梓桥组(Dg)中(谌 泛 。人们对 自然界和实验条件下，REE在火成硅酸 锡林等 ，1983；刘光模等 ，1983；刘焕 品等 ，1985)。 盐矿物与熔体之间的分配行为进行 了广泛深入的研 矿体形态简单 ，主要呈层状 、似层状产 出，但在 究，并能用有关物理一化学模型对其进行有效地模 矿 区深部则往往呈不规则状 。矿石 的矿物共生组合 拟和 解 释 (Greeneta1．，1985；Liueta1．，1992； 简单 ，金属矿物为辉锑矿，脉石矿物主要为石英和方 Kleineta1．，1997；Tiepoloeta1．，1998)。但迄今为 解石 ，局部可见极少量 的萤石 、重晶石和受热液改造 止 ，人们对热液矿物一流体之间的REE分配行为仍 的沉 积型 黄铁矿 (刘光模 等 ，1983；刘焕 品等 ， 知之不多。近年来 ，越来越多的学者认为，热液矿物 1985)。矿石类型主要为 ：石英+辉锑矿型、石英+方 中的REE模式并非受晶体化学 因素 的控制 ，而是与 解石+辉锑矿型、方解石+辉锑矿型。早期矿化主要 热液体系中REE络合物稳定性密切相关 (Terakado 形成石英+辉锑矿型矿石和少量方解石+辉锑矿型 eta1．，1988；W ood，1990a；Lottermoser，1992；Haas 矿石 ；晚期矿化则 以方解石+辉锑矿型矿石为主 。围 eta1．，1995)。锡矿山是世界上最大 的锑矿床 ，素有 岩蚀变主要为硅化 ，次为碳酸盐化和少量萤石化 、重 “世界锑都”的美称 。笔者等在对该矿进行研究时，发 晶石化。 现其成矿期 的热液方解石，特别是成矿早期方解石 在锡矿山，方解石在数量上仅次于石英。按其野 的REE分配模式独特。进一步的研究显示 ，该矿热 外地质特征 、矿物共生组合 ，方解石可划分为成矿 液方解石的REE配分模式与热液体系中REE络合 期、成矿后两种 (刘焕 品等 ，1985；文国璋等 ，1993； 物稳定性关系不大，而是受其 晶体化学因素的控制 ， 彭建堂等 ，2001，2002a)。成矿期方解石均呈脉状产 并能用有关函数关系对其分配行为进行模拟。 出。成矿早期方解石常呈乳 白色 ，与板状 、柱状辉锑